DE202005009407U1

DE202005009407U1 - Gasgenerator

Info

Publication number: DE202005009407U1
Application number: DE200520009407
Authority: DE
Original assignee: TRW Airbag Systems GmbH
Current assignee: ZF Airbag Germany GmbH
Priority date: 2005-06-15
Filing date: 2005-06-15
Publication date: 2005-11-03
Anticipated expiration: 2015-06-16

Abstract

Gasgenerator mit einem Zünder (16), der in einem Kunststoffsockel (24) eingebettet ist, einer Brennkammer (12), in der ein Treibstoff (20) in loser Schüttung gelagert ist, und einem Volumenausgleichsmittel, das den Treibstoff (20) zusammenpreßt, wobei das Volumenausgleichsmittel zusammen mit einem angrenzenden Kunststoffbauteil, insbesondere dem Kunststoffsockel (24) des Zünders (16) gespritzt ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Gasgenerator.
Gasgeneratoren als Teil einer Rückhalteeinrichtung in Fahrzeugen weisen einen Zünder auf, der einen in einer ersten Brennkammer (Anzündkammer oder Verstärkerladungskammer) vorgesehenen Treibstoff zünden kann. Aus Ausströmöffnungen der ersten Brennkammer austretende Gase entzünden daraufhin den in einer angrenzenden, zweiten Brennkammer (Hauptbrennkammer) vorhandenen Treibstoff, mittels dem ein Gassack aufgeblasen werden kann.
Bei Gasgeneratoren mit Treibstoff in Tablettenform besteht die Gefahr, daß die einzelnen Tabletten, die ungeordnet in der Brennkammer untergebracht sind, im normalen Fahrbetrieb Relativbewegungen zueinander ausführen können, was zum Verschleiß der Tabletten führt. Deswegen werden Volumenausgleichsmittel eingebracht, die die Aufgabe haben, eine Vorspannung auf die Tabletten auszuüben, um Relativbewegungen des Treibstoffs zueinander zu verhindern. Dabei sind z.B. zweiteilige Volumenausgleichsmittel in Form von einer Wendelfedern und einer daran befestigten Stahlplatte bekannt, die in der Brennkammer eingebracht werden. Solche Volumenausgleichsmittel müssen jedoch separat hergestellt werden, was zu erhöhten Kosten führt.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Gasgenerator zu schaffen, der kostengünstig herzustellen ist.
Zu diesem Zweck sieht die Erfindung einen Gasgenerator vor, mit einem Zünder, der in einem Kunststoffsockel eingebetet ist, einer Brennkammer, in der ein Treibstoff in loser Schüttung gelagert ist, und einem Volumenausgleichsmittel, das den Treibstoff zusammenpreßt, wobei das Volumenausgleichsmittel zusammen mit einem angrenzenden Kunststoffbauteil, insbesondere dem Kunststoffsockel des Zünders gespritzt ist. Die Brennkammer kann dabei entweder eine Anzündkammer sein oder eine Kammer, die die Haupttreibladung enthält. Das Volumenausgleichsmittel wird also an ein zu anderen Zwecken vorgesehenes Bauteil z.B. den Kunststoffsockel angespritzt, genauer gesagt beim Spritzen des Zünders einstückig mitgespritzt, so daß die gespritzten Kunststoffsabschnitte in einem Verfahrensschritt hergestellt werden. Es entfällt ein zusätzlicher Fertigungsschritt, bei dem ein separates Volumenausgleichsmittel, das den Treibstoff vorspannt, an dem Kunststoffsockel befestigt werden muß. Das angespritzte Volumenausgleichsmittels übernimmt also die Aufgabe, den Treibstoff in der Brennkammer gespannt zu halten, wodurch der Gasgenerator kostengünstig und einfach hergestellt werden kann.
Vorzugsweise werden der Kunststoffsockel, das Volumenausgleichsmittel und die Brennkammer, d.h. zumindest Abschnitte deren Wände, zusammen gespritzt. Dadurch entfällt der zusätzliche Fertigungsschritt, bei dem die Umfangswand der Brennkammer mit dem Kunststoffsockel verbunden, insbesondere verschweißt wird.
Bevorzugt weist das Volumenausgleichsmittel einen Basisabschnitt und einen Federabschnitt auf, die einstückig zusammen gespritzt sind.
Die Erfindung betrifft auch einen Gasgenerator mit einer Brennkammer, in der ein Treibstoff in loser Schüttung gelagert ist, und einem Volumenausgleichsmittel aus Kunststoff, das den Treibstoff zusammenpreßt und das einen Basisabschnitt und einen Federabschnitt aufweist, der an den Basisabschnitt angespritzt ist.
Durch das Volumenausgleichsmittel ist der Treibstoff auch hier vorgespannt gelagert; der tablettenförmige Treibstoff reibt somit nicht aneinander und nützt sich dadurch nicht ab. Die Wirkungsweise des Gasgenerators ist somit selbst nach mehreren Jahren gewährleistet. Da der Basis- und der Federabschnitt einteilig ausgebildet sind, entfallen zusätzliche Bauteile, wodurch der Gasgenerator kostengünstig herzustellen ist.
Gemäß einer Ausführungsform ist ein Füllkörper vorgesehen, der im eingebauten Zustand unmittelbar an dem Treibstoff anliegt und von dem Federabschnitt gegen diesen beaufschlagt wird. Silikonschaum oder ein Maschengestrick kann als Füllkörper verwendet werden.
Der Federabschnitt kann den Zünder seitlich umgeben.
Der Federabschnitt ist zum Beispiel eine Spiralfeder. Eine solche Spiralfeder kann auch nach Jahren noch eine ausreichende Vorspannkraft auf den Treibstoff ausüben. Zudem zeichnet sie sich durch eine hohe Gasdurchlässigkeit aus, so daß das Anzündverhalten des Treibstoffs nicht verschlechtert wird.
Alternativ ist der Federabschnitt ein federelastischer Steg.
Bevorzugt weist der Basisabschnitt eine umlaufende, abgewinkelte Dichtlippe auf, die randseitig angeordnet ist. Die beim Spritzen des Kunststoffs hergestellte Dichtlippe schützt den Treibstoff vor Schweißspritzern, die beim Schweißen der Umfangswand an ein Gehäuse des Gasgenerators entstehen.
Vorzugsweise ist der Basisabschnitt mit wenigstens einer Öffnung versehen. Die Öffnung ist abhängig von dem verwendeten tablettenförmigen Treibstoff klein gewählt, so daß kein Treibstoff durch diese Öffnungen gelangen kann.
Der Basisabschnitt ist gemäß einer Ausführungsform an der dem Zünder gegenüberliegenden Seite angeordnet.
Der Federabschnitt stützt sich zum Beispiel an der dem Zünder gegenüberliegenden Seite einer Wand ab. Die Wand ist dabei z.B. eine Brennkammerwand, Teil eines Gasgeneratorgehäuses etc.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen. Die Erfindung wird nachfolgend an Hand von bevorzugten Ausführungsformen beschrieben. In den Zeichnungen zeigen:
1 eine Querschnittsansicht eines erfindungsgemäßen Gasgenerators gemäß einer ersten Ausführungsform,
2 eine geschnittene Detailansicht einer Brennkammer (Anzündkammer) eines erfindungsgemäßen Gasgenerators gemäß einer zweiten Ausführungsform,
3 eine geschnittene Detailansicht einer Brennkammer (Anzündkammer) eines erfindungsgemäßen Gasgenerators gemäß einer dritten Ausführungsform,
4 eine geschnittene Detailansicht einer Brennkammer (Anzündkammer) eines erfindungsgemäßen Gasgenerators gemäß einer vierten Ausführungsform und
5 eine geschnittene Detailansicht einer Brennkammer (Anzündkammer) eines erfindungsgemäßen Gasgenerators gemäß einer fünften Ausführungsform.
In 1 ist ein Gasgenerator 10 mit einer ersten zentralen Brennkammer 12 (Anzündkammer) gezeigt, die von einer Umfangswand 14 umschlossen ist und in der sich ein Zünder 16 befindet. In der Umfangswand 14 sind Austrittsöffnungen (mit unterbrochenen Linien in 1 gezeigt), die eine Verbindung zwischen der ersten Brennkammer 12 und einer daran anschließenden zweiten Brennkammer 18 herstellen. Die erste und zweite Brennkammer 12, 18 enthalten Treibstoff 20, wobei in der zweiten Brennkammer 18 die Haupttreibladung untergebracht ist.
Der Zünder 16 ist nach außen abgedichtet und mit Anschlußleitungen 22 versehen, die zusammen mit dem Zünder 16 an einem Kunststoffsockel 24 befestigt, insbesondere in diesen eingebettet sind. Die Umfangswand 14 der ersten Brennkammer 12 ist einstückig mit dem Kunststoffsockel 24 gespitzt.
Der Zünder 16 und die Brennkammern 12, 18 werden von einem zweiteiligen Außengehäuse umschlossen. Der Deckelabschnitt 28 (erstes Gehäuseteil) umfaßt einen Flanschabschnitt 32, der zur Befestigung des Gasgenerators an einem Generatorträger (nicht gezeigt) dienen kann, und einen den Gasgenerator 10 umfangsmäßig begrenzenden Wandabschnitt mit Gasaustrittsöffnungen 30. Ein Filter 31 bedeckt dabei die Gasaustrittsöffnungen 30.
Der Bodenabschnitt 34 (zweites Gehäuseteil) nimmt den angespritzen Kunststoffsockel 24 mit dem Zünder 16 auf.
Sowohl in der ersten Brennkammer 12 als auch in der zweiten Brennkammer 18 sitzt in dieser Ausführungsform ein einstückiges Volumenausgleichsmittel mit einem Federabschnitt 36 in Form einer Spiralfeder und einem plattenförmigen Basisabschnitt 38. Der Federabschnitt 36 stützt sich an dem Deckelabschnitt 28 des Gehäuses ab und beaufschlagt den Basisabschnitt 38 in Richtung des Zünders 16 gegen den Treibstoff 20, wodurch der Treibstoff 20 zusammengepreßt wird und so vorgespannt gelagert ist.
Das Volumenausgleichsmittel, das in der ersten Brennkammer 12 angeordnet ist, weist einen zusätzlichen Füllkörper 40 auf, der unmittelbar an dem Treibstoff 20 anliegt und am Basisabschnitt 38 befestigt ist.
Der Basisabschnitt 38 des Volumenausgleichsmittels der zweiten Brennkammer 18 ist mit einer runden Aussparung versehen, durch die sich die Umfangswand 14 der ersten Brennkammer 12 erstreckt. Ferner sind mehrere spiralförmige Federabschnitte 36 angeordnet (zwei sind gezeigt), die den Basisabschnitt 38 der zweiten Brennkammer 18 in Richtung des unteren Gehäuseteils 34 beaufschlagen und dabei den Treibstoff 20 vorspannen.
Die Herstellung des Gasgenerators 10 wird im folgenden kurz erläutert. Zuerst werden das zweite Gehäuseteil 34 und der Zünder 16 in einer Spritzform positioniert. Dann werden in einem Arbeitsschritt der Kunststoffsockel 24 und die Umfangswand 14 gespritzt. Der Treibstoff 20 wird in die Brennkammern 12 und 18 von oben (gemäß 1) gefüllt und das Filter 31 eingebracht. Die Volumenausgleichsmittel werden eingesetzt und der Deckelabschnitt 28 über den Bodenabschnitt gestülpt, wobei sich die Federabschnitte 36 am Deckelabschnitt 28 abstützten. Daraufhin werden der Deckelabschnitt 28 und der Bodenabschnitt 34 miteinander verbunden.
Obwohl in den folgenden 2 bis 5 das Volumenausgleichsmittel in der ersten Brennkammer 12 gezeigt ist, die den Zünder 16 umgibt, kann ein entsprechend ausgebildetes Volumenausgleichsmittel auch in der zweiten Brennkammer 18 vorgesehen sein, das die Haupttreibladung aufweist.
In 2 ist eine zweite Ausführungsform der Erfindung gezeigt, mit einem Volumenausgleichsmittel, das in der ersten Brennkammer 12 angeordnet ist.
Die Umfangswand 14 der ersten Brennkammer 12 und der Kunststoffsockel 24, in den der Zünder 16 eingebettet ist, sind hier zusammen mit dem Volumenausgleichsmittel gespritzt, d.h. der Kunststoffsockel 24, die Umfangswand 14 und das Volumenausgleichsmittel bestehend aus dem als Spiralfeder ausgebildeten Federabschnitt 36 und dem plattenförmigen Basisabschnitt 38 sind in einem Arbeitsschritt einstückig ausgebildet.
Der Federabschnitt 36 beaufschlagt den Basisabschnitt 38 von dem Kunststoffsockel 24 weg in Richtung des Deckelabschnitts 28 des Gehäuses.
Der Treibstoff 20 wird von oben (gemäß 1 und 2) in die erzeugte Brennkammer 12 gefüllt, die mit dem Deckelabschnitt 28 verschlossen wird. Daraufhin wird der Deckelabschnitt 28 mit dem Bodenabschnitt 34 verbunden.
In 3 umschließt die Umfangswand 14 die Brennkammer 12 umfangsmäßig und eine Stirnwand begrenzt sie nach oben (gemäß 1 und 3).
Das Volumenausgleichsmittel ist mit dem Kunststoffsockel 24 gespritzt und erstreckt sich von dem Kunststoffsockel 24 weg in Richtung der (gemäß 1 und 3) Stirnwand der Brennkammer 12, wobei der Federabschnitt 36 in Form einer Spiralfeder den Zünder 16 seitlich umgibt, wie in 2.
Der plattenförmige Basisabschnitt 38 weist in dieser Ausführungsform eine mittige Öffnung 42 auf, die ein schnelles Durchzünden des Zünders 16 ermöglicht.
Der Kunststoffsockel 24 ist in einer Platte 44 aus Metall eingebettet, die nach dem Befüllen der ersten Brennkammer 12 mit Treibstoff 20 von unten (gemäß 3) an der Umfangswand 14 aus Metall mittels Kondensatorentladungsschweißen befestigt wird (Schweißnaht 46).
Um den Treibstoff 20 vor Schweißspritzern zu schützen, die beim Verschweißen der Platte 44 und der Umfangswand 14 entstehen, weist der Basisabschnitt 38 eine randseitig umlaufende, abgewinkelte Dichtlippe 48 auf.
4 zeigt den Gasgenerator 10 in einer weiteren Ausführungsform, bei dem – als einziger Unterschied zu 3 – der Federabschnitt 36 zwei zwischen dem Zünder 16 und der Umfangswand 14 ausgebildete Spiralfedern hat.
Das Befüllen der Brennkammer 12 erfolgt ebenfalls von unten (gemäß 4). Ferner ist die Umfangswand 14 mit der Platte 44 verschweißt.
Der Gasgenerator 10 in 5 unterscheidet sich von denen gemäß 3 und 4 nur darin, daß der Federabschnitt 36 aus zwei federelastischen Stegen gebildet ist.
Die Funktionsweise des Gasgenerators 10 ist in allen Ausführungsformen folgende: Beim Aktivieren des Gasgenerators 10 wird zuerst der Zünder 16 und dann der Treibstoff 20 der ersten Brennkammer 12 gezündet. Durch die aus den Austrittsöffnungen (mit unterbrochenen Linien in 1 gezeigt) der Brennkammer 12 überströmenden heißen Gase wird dann der in der zweiten Brennkammer 18 enthaltene Treibstoff 20 gezündet und ein daran anschließender, nicht gezeigter Gassack aufgeblasen, indem das Gas durch das Filter 31 über die Gasaustrittsöffnungen 30 in ihn einströmt.

Claims

Gasgenerator mit einem Zünder (16), der in einem Kunststoffsockel (24) eingebettet ist, einer Brennkammer (12), in der ein Treibstoff (20) in loser Schüttung gelagert ist, und einem Volumenausgleichsmittel, das den Treibstoff (20) zusammenpreßt, wobei das Volumenausgleichsmittel zusammen mit einem angrenzenden Kunststoffbauteil, insbesondere dem Kunststoffsockel (24) des Zünders (16) gespritzt ist.
Gasgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoffsockel (24), das Volumenausgleichsmittel und die Brennkammer (12) zusammen gespritzt sind.
Gasgenerator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Volumenausgleichsmittel einen Basisabschnitt (38) und einen Federabschnitt (36) aufweist.
Gasgenerator mit einer Brennkammer (12), in der ein Treibstoff (20) in loser Schüttung gelagert ist, und einem Volumenausgleichsmittel aus Kunststoff, das den Treibstoff (20) zusammenpreßt und das einen Basisabschnitt (38) und einen Federabschnitt (36) aufweist, der an den Basisabschnitt (38) angespritzt ist.
Gasgenerator nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Füllkörper (40) vorgesehen ist, der im eingebautem Zustand unmittelbar an dem Treibstoff (20) anliegt und von dem Federabschnitt (36) gegen diesen beaufschlagt wird.
Gasgenerator nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Federabschnitt (36) den Zünder (16) seitlich umgibt.
Gasgenerator nach Anspruch 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Federabschnitt (36) eine Spiralfeder ist.
Gasgenerator nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Federabschnitt (36) ein federelastischer Steg ist.
Gasgenerator nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Basisabschnitt (38) eine umlaufende, abgewinkelte Dichtlippe (48) aufweist.
Gasgenerator nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Basisabschnitt (38) mit wenigstens einer Öffnung (42) versehen ist.
Gasgenerator nach Anspruch 4 und optional zusätzlich nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Basisabschnitt (38) an der dem Zünder (16) gegenüberliegenden Seite angeordnet ist.
Gasgenerator nach Anspruch 4 und optional zusätzlich nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Federabschnitt (36) sich an der dem Zünder (16) gegenüberliegenden Seite einer Wand abstützt.